背景概述

隨著汽車電子的發(fā)展特別是新能源互聯(lián)網(wǎng)汽車的興起，整車的EMC環(huán)境越來越惡劣，傳統(tǒng)的EMC設(shè)計面臨著設(shè)計階段盲目性強、調(diào)試測試階段工作量大、整改階段重復性高等諸多挑戰(zhàn)，需要通過EMC仿真來解決上述問題。EMC仿真貫穿產(chǎn)品開發(fā)全周期，從PCB的電源完整性和信號完整性分析，到線纜線束的串擾及輻射情況，再到機箱機殼的屏蔽性能效果，以及整車的EMC測試等，都可以使用EMC仿真來幫助分析。通過仿真結(jié)果能夠?qū)υO(shè)計需求進行驗證，為EMC實測結(jié)果提供參考，從而盡早發(fā)現(xiàn)潛在的電磁兼容問題、提出更優(yōu)的解決方案、縮短整改產(chǎn)品的開發(fā)周期、節(jié)省成本。

軟件介紹

CST全稱為Computer Simulation Technology，具備完備的3D全波電磁場仿真技術(shù)。CST Studio Suite（CST工作室套裝）是CST的核心產(chǎn)品，是目前市場上準確、高效的3D EM仿真工具之一，包括CST微波工作室、CST設(shè)計工作室、CST印制電路板工作室、CST電纜工作室、CST電磁工作室、CST粒子工作室及CST多物理場工作室共7個子軟件，能滿足用戶從芯片級到系統(tǒng)級的設(shè)計需求。

CST微波工作室

用于高頻器件的快速、準確3D仿真工具。適用于整個電磁波和光波波段的電磁仿真，可仿真大部分結(jié)構(gòu)、材料下的S參數(shù)、輻射和散射問題。

CST設(shè)計工作室

通用的路仿真工具。支持基于模型或電路元件的各種類型，可進行時域非線性電路和頻域路仿真，支持三維電磁場和電路的場路協(xié)同仿真，支持參數(shù)化SPICE、TOUCHSTONE、IBIS模型導入。

CST印制電路板工作室

用于對印制電路板的信號完整性（SI）、電源完整性（PI）以及電磁兼容性（EMC）分析。

CST電纜工作室

專業(yè)的線纜線束SI、EMI、EMS仿真工具，用于電纜線束的信號完整性（SI）和電磁兼容性（EMC）分析。

CST電磁工作室

包含靜場和低頻場求解器，用于傳感器、驅(qū)動裝置、變壓器、線性電機等電磁仿真。

CST粒子工作室

用于自由移動帶電粒子的完全一致性仿真。如二次電子發(fā)射、爆炸發(fā)射等，用于電子槍、陰極射線管、加速器以及磁控管等仿真分析。

CST多物理工作室

用于求解熱和機械應(yīng)力問題的工具。該模塊一般與其他模塊結(jié)合來解決耦合仿真任務(wù)，計算電磁損耗引起的熱及由熱引起的形變，支持各向同性/異性熱傳導材料，溫變材料等。

CST解決方案在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用

部件EMC設(shè)計中的應(yīng)用：通過對印制板的信號完整性和電源完整性仿真，可以加強印制板走線和布局的合理性，提高EMC測試的通過率

電驅(qū)系統(tǒng)EMC設(shè)計中的應(yīng)用：可以仿真瞬變電壓通過共用電源，耦合到其他電子系統(tǒng)的傳導干擾，還可以仿真各個模塊之間耦合的干擾以及仿真電纜的輻射情況

線纜線束EMC設(shè)計中的應(yīng)用：通過對車內(nèi)線路線束布局、電磁輻射情況等進行仿真，根據(jù)仿真結(jié)果評估線纜輻射程度以及是否需要增加屏蔽等，減小后期整改的工作量，降低成本

天線EMC設(shè)計中的應(yīng)用

? 對安裝在擋風窗戶上的不同種類的玻璃天線進行仿真，比如玻璃內(nèi)嵌細金屬絲天線、印刷在玻璃表面的天線以及透明導電薄膜天線等

?對天線布局及多種天線間互偶情況進行仿真，從而在保證天線性能的基礎(chǔ)上達到更好地布局

?對毫米波雷達天線的拓撲結(jié)構(gòu)及天線性能以及雷達罩對天線性能的影響進行仿真

整車的輻射發(fā)射及抗擾度仿真

車內(nèi)電磁場對人體暴露評估仿真

應(yīng)用案例

審核編輯 黃宇